2020年6月2日，國(guó)家藥監(jiān)局藥品評(píng)審中心發(fā)布了《化學(xué)藥品注射劑生產(chǎn)所用的塑料組件系統(tǒng)相容性研究技術(shù)指南（征求意見(jiàn)稿）》，闡述一種基于科學(xué)和風(fēng)險(xiǎn)的研究思路來(lái)開(kāi)展注射劑生產(chǎn)過(guò)程中使用的塑料組件系統(tǒng)的相容性研究。

賽多利斯作為一家了可提取物科學(xué)（2‒10）并持續(xù)20多年為我們的產(chǎn)品發(fā)布可提取物數(shù)據(jù)的供應(yīng)商，在多年的研究中發(fā)展，完善并建立了能夠充分滿(mǎn)足各個(gè)藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部方法來(lái)對(duì)一次性組件進(jìn)行可提取物分析，用可提取物數(shù)據(jù)和服務(wù)來(lái)支持生物制藥客戶(hù)實(shí)施一次性產(chǎn)品。

為了定義我們的研究方法，我們需要詢(xún)問(wèn)和回答幾個(gè)與研究目的、提取溶液、提取條件和分析方法有關(guān)的問(wèn)題。其他考慮因素包括要提取的批次數(shù)量、報(bào)告限的定義和第三方組件。

“如果一項(xiàng)決定沒(méi)有強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)，賽多利斯將通過(guò)科學(xué)研究來(lái)支持該依據(jù)�！�

各種可提取物方法的所有差異都源于一項(xiàng)研究的既定目的以及由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的后續(xù)使用。例如，考慮討論哪些特定的提取液應(yīng)用于可提取物研究：

如果某個(gè)版本的維恩圖沒(méi)有顯示浸出物是可提取物的子集，則可提取物和浸出物的介紹將不完整。在圖1中，我們包含了一個(gè)針對(duì)工藝相關(guān)可提取物的中間類(lèi)別。我們確定內(nèi)部方法時(shí)，我們認(rèn)為維恩圖的zui大部分應(yīng)由供應(yīng)商負(fù)責(zé)。

我們需要定義表征研究組件的潛在可提取物的范圍，并在材料選擇、早期毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和變更控制方面提供幫助。這個(gè)意圖驅(qū)動(dòng)了我們整個(gè)方法的定義。
如果目的是生成數(shù)據(jù)以模擬生物工藝條件，那么實(shí)際的溶液（例如緩沖液）可能是正確的提取液。然而，如果一項(xiàng)研究的目的是對(duì)組件進(jìn)行化學(xué)表征，那么更具侵蝕性、提取能力更高的溶液可能更為合適。在確定新的可提取物方法的過(guò)程中，這個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)了許多決策。

1. 一次性組件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與分類(lèi)

賽多利斯對(duì)可能留在工藝流體中并zui中轉(zhuǎn)移到活性藥物成分（API）的化合物的提取進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。該評(píng)估是根據(jù)Merseburger等人發(fā)表的獲得行業(yè)認(rèn)同的觀點(diǎn)進(jìn)行的(11, 12)。確定了風(fēng)險(xiǎn)因素，如溫度、表面積與體積的比值、接觸時(shí)間、與靠近患者的因素等，因?yàn)樗鼈冇绊懮�物制藥工藝中一次性組件的可提取物濃度。同時(shí)考慮了可能稀釋、濃縮或去除工藝流中浸出物的所有純化步驟。

提取溶劑的影響不屬于本風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一部分。可提取物研究的目的是尋求全面的信息。因此，賽多利斯對(duì)適當(dāng)溶劑的選擇進(jìn)行了深入的研究(4)。

為了確定每個(gè)因素的風(fēng)險(xiǎn)值（表1），我們考慮在整個(gè)生物制程中使用一個(gè)一次性組件。通過(guò)將每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)值乘以1、5或10來(lái)計(jì)算每個(gè)一次性組件的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)。zui后，將風(fēng)險(xiǎn)分為三類(lèi)：低風(fēng)險(xiǎn)（L）、中等風(fēng)險(xiǎn)（M）和高風(fēng)險(xiǎn)（H）（表2）。對(duì)工藝應(yīng)用中的一次性組件確定了不同的風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)（表2）。

為可提取物研究設(shè)置參數(shù)時(shí)考慮了這些風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定了以下提取時(shí)間：

● 對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)和中等風(fēng)險(xiǎn)的一次性組件，除菌級(jí)過(guò)濾器和無(wú)菌連接器使用一次較短的接觸時(shí)間（1天、7天或21天）。

● 對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)一次性組件，儲(chǔ)存袋和管道有兩個(gè)長(zhǎng)期接觸的時(shí)間點(diǎn)（21或70天）。

2. 提取液

其目標(biāo)是確定zui少種類(lèi)的提取溶液，產(chǎn)生全面的數(shù)量和質(zhì)量的可提取物，能夠在不溶解組件的基礎(chǔ)聚合物，同時(shí)對(duì)給定一次性組件的預(yù)期用途的情況下。盡管賽多利斯已經(jīng)為不同的目的進(jìn)行了數(shù)千項(xiàng)研究，但沒(méi)有單一項(xiàng)研究試圖確定zui少提取液種類(lèi)，以確定在生物制藥工藝使用條件下潛在可提取物的范圍。

對(duì)于可提取物研究，Dorey等人(6)選擇純乙醇和純水，在40°C下不溶解聚合物。純乙醇顯示出很強(qiáng)的提取能力，這是材料表征所必需的；而純水對(duì)親水性化合物顯示出良好的提取能力，可應(yīng)用于各種分析方法。1 M 氫氧化鈉和1 M鹽酸可增加小分子靶向有機(jī)化學(xué)品的極性，提高其溶解度和其可檢測(cè)性。

與原料生產(chǎn)過(guò)程中使用的酸性和堿性溶液（如緩沖液）相比，所選擇的提取溶液被認(rèn)為是zui壞的情況，它們還能夠覆蓋濃酸性和堿性溶液的儲(chǔ)存應(yīng)用。選擇了這組溶劑，就可以從生物制程應(yīng)用中的各種一次性組件中提取所有潛在的可提取物。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，灌裝針頭通常只接觸中性pH值的溶液，所以只用純水和純乙醇進(jìn)行測(cè)試。

3. 提取條件

我們研究的目的要求明顯超出實(shí)際使用條件及在實(shí)驗(yàn)室研究中仍然可行的提取條件。

表面積/體積比（SA/V）: USP <661>要求每毫升提取液中待提取組件的SA/V為6 cm2/mL(13)。盡管這一比率的設(shè)定依據(jù)沒(méi)有記錄在案，但它確實(shí)明顯夸大了實(shí)際應(yīng)用中的預(yù)期SA/V，并且已證明接近實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中可行的zui大SA/V。對(duì)于過(guò)濾器，接受的SA/V為1cm2/mL, 這也被夸大了，但實(shí)際可行(14)。

因此，對(duì)于過(guò)濾器、切向流裝置和膜吸附器，我們將SA/V確定為1 cm2/mL，對(duì)于所有其他組件，SA/V確定為6 cm2/mL。我們要強(qiáng)調(diào)的是，SA/V比對(duì)可提取物濃度的影響取決于接觸時(shí)間和給定化合物的物理性質(zhì)(15)。在不超過(guò)7天的短期提取過(guò)程中，可提取化合物的釋放受聚合物內(nèi)擴(kuò)散的控制（圖2和圖3）。

因此，對(duì)于短期提取，可提取物的濃度將由SA/V的比率控制。對(duì)于長(zhǎng)期接觸提取，平衡濃度不再受擴(kuò)散控制，而是受聚合物與溶劑的分配控制。在分配系數(shù)較大（Kp/l）的化合物中，濃度與SA/V比無(wú)關(guān)(15)。

提取溫度：提取溫度應(yīng)允許在不損害組件物理和化學(xué)完整性的情況下全面提取化合物。

第一個(gè)基本原理：選擇的溫度是加速提取的溫度(17, 18)。

第二個(gè)基本原理：zui壞情況下的溫度由組件的zui高工作溫度確定，而不影響其完整性(18)。

提取溫度低（例如23°C）導(dǎo)致可提取物濃度低（低至無(wú)法測(cè)量）。相比之下，隨著提取溫度的升高（例如60°C）和提取時(shí)間的延長(zhǎng)（大于70天），大多數(shù)化合物的可提取物產(chǎn)量增加。在動(dòng)力學(xué)研究中——本文未給出的結(jié)果是基于對(duì)高效液相色譜紫外檢測(cè)峰強(qiáng)度和氣相色譜質(zhì)譜（GC-MS）分析峰強(qiáng)度的定性評(píng)估——結(jié)果表明，在少數(shù)情況下，濃度在長(zhǎng)時(shí)間（70天）內(nèi)降低。具體而言，對(duì)儲(chǔ)存袋（圖2）和囊氏濾器（圖3）的動(dòng)力學(xué)研究表明，濃度明顯依賴(lài)于溫度和接觸時(shí)間。GC-MS數(shù)據(jù)（圖3）表明，在70天的提取時(shí)間后，所有測(cè)試溫度（23°C、40°C和60°C）下，所有檢測(cè)化合物的濃度之和到平衡。采用氣相色譜-質(zhì)譜掃描法，檢測(cè)和鑒定了廣泛的化學(xué)物質(zhì)。

在60°C下提取是不可行的，因?yàn)樵谔崛∵^(guò)濾囊式過(guò)濾器時(shí)會(huì)發(fā)生泄漏。對(duì)于所有提取時(shí)間點(diǎn)，在20°C到40°C之間可以看到提取效率的有效加速因子約為2（圖2和圖3）。根據(jù)結(jié)果和我們的基本原理，提取溫度設(shè)定為40°C。

提取時(shí)間：接觸時(shí)間是相關(guān)的，以確保組件材料與提取溶劑之間的相互作用，從而產(chǎn)生高提取物濃度進(jìn)行分析(16, 17)。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)存袋膜材料進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究（圖2和圖3），我們觀察到延長(zhǎng)接觸時(shí)間可提高可提取物水平。了解每個(gè)組件的預(yù)期用途和預(yù)期的過(guò)程中接觸時(shí)間，我們可以確定夸大實(shí)際使用時(shí)間的提取時(shí)間。此外，對(duì)于濾膜，動(dòng)力學(xué)研究表明，在40°C下提取21天和/或70天可檢測(cè)到大量可提取物（未顯示詳細(xì)數(shù)據(jù)）。大多數(shù)可提取物在40°C下大約70天后達(dá)到平衡濃度。表7顯示了每種組件類(lèi)別的提取時(shí)間。

試樣制備:較高劑量的伽馬輻射對(duì)可提取物含量的增加有一定的影響(19)。根據(jù)ISO 11137 (20)，我們采用了25 kGy的小劑量對(duì)一次性系統(tǒng)進(jìn)行滅菌，典型的大輻照劑量為45 kGy。因此，我們需要一個(gè)目標(biāo)劑量來(lái)預(yù)處理50kGy提取的組件，并且我們?cè)谝淮涡越M件的γ射線(xiàn)照射和提取開(kāi)始后采用了長(zhǎng)6周的時(shí)間間隔。

批數(shù)：下一個(gè)評(píng)估——設(shè)置研究用物品的數(shù)量——是評(píng)估不同過(guò)濾器和濾膜批（中間精密度）和一批內(nèi)（重復(fù)性）可提取物結(jié)果的變異性。影響整個(gè)提取研究變異性的重要參數(shù)是提取過(guò)程、樣品制備和分析過(guò)程（包括分析方法）。如果所用分析方法的重復(fù)性?xún)?yōu)于提取研究中的批次間的重復(fù)性，則有可能在提取研究中檢測(cè)到一次性組件之間的批次間變化。

在本研究中，使用高效液相色譜/紫外光譜、氣相色譜-質(zhì)譜和總有機(jī)碳（TOC）分析來(lái)測(cè)定批次間的變化。這些分析技術(shù)的重復(fù)性和中間精密度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)低于10%（表3）。然而，必須指出的是，對(duì)于某些用GC-MS分析的化合物，其中間精密度可達(dá)25%。

例如，Menzel等人報(bào)道的三種常見(jiàn)可提取化合物的GC-MS分析數(shù)據(jù)(5)表明重復(fù)性和中間精密度在同一水平上（十二烷分別為1.2%和5.6%），低于10%（表4）。即使在單一化合物之間，一個(gè)批次內(nèi)的重復(fù)性（十二烷為1.2%，2,4 二-叔丁基苯酚為6.5%）也與中間精密度（十二烷為5.6%，2,4-二- 叔丁基苯酚為7.7%）處于同一水平。分析系統(tǒng)的重復(fù)性相當(dāng)于過(guò)濾器的批次間變化。因此，分析方法不顯示任何批次間變化。基于這些數(shù)據(jù)，在進(jìn)行可提取物研究時(shí)，不需要對(duì)多個(gè)批次進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。TOC和高效液相色譜-紫外檢測(cè)結(jié)果也得出了同樣的結(jié)論。重復(fù)性和中間精密度顯示相同的水平。未檢測(cè)到囊氏濾器的批次間變化。從這些數(shù)據(jù)中得出的結(jié)論是可提取物研究只需測(cè)試一批一次性組件�？蓪⒍鄠�(gè)批次的提取物混合起來(lái)進(jìn)行分析。

提取條件和提取物的處理：通過(guò)浸泡或灌裝一次性組件（袋或管）來(lái)提取一次性組件。剛性一次性組件，如過(guò)濾器和外殼，通過(guò)搖動(dòng)徹底濕潤(rùn)，以降低一次性組件和溶劑之間的界面阻力，并使表面易于接觸溶劑。只要有可能達(dá)到所需的SA/V比，一次性組件就可無(wú)須分割整個(gè)使用。不執(zhí)行切碎等操作。按照預(yù)期用途對(duì)組件進(jìn)行處理：對(duì)于使用前可能經(jīng)過(guò)輻照和高壓滅菌的組件，提供每個(gè)預(yù)處理步驟的數(shù)據(jù)。按照說(shuō)明書(shū)沖洗用于保存一次性組件的液體（如切向流盒、膜吸附器）。使用已清潔的設(shè)備進(jìn)行提取。空白樣品、樣品制備和測(cè)量細(xì)節(jié)見(jiàn)Menzel等人的文章(5)。關(guān)于根據(jù)實(shí)驗(yàn)室工作的基本原則處理提取物的其他建議可在文獻(xiàn)中找到 (17, 18, 21)。

4. 分析方法

我們結(jié)合了先進(jìn)的分析技術(shù)，用于檢測(cè)、鑒定和定量揮發(fā)性、半揮發(fā)性和非揮發(fā)性可提取物，包括元素。我們的分析方法如表5所示。

報(bào)告限的定義：美國(guó)藥典第<1663> 章提到“表征是發(fā)現(xiàn)、鑒定和量化超過(guò)規(guī)定水平或閾值的提取物中存在的每個(gè)有機(jī)和無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)體。這些閾值可以基于患者安全考慮、材料考慮、分析技術(shù)能力等”(16)。許多文獻(xiàn)描述了用不同分析方法測(cè)定可提取化合物的檢出限（LoD）和定量限（LoQ）的適用方法(22, 23)。Jenke等人報(bào)道了一次性組件中約500種不同的潛在可提取化合物(24)。由于所列可提取化合物的極性和揮發(fā)性的化學(xué)多樣性，不能期望LoD/LoQ值在相同或甚至相似的水平上。美國(guó)藥典第<1663>章討論了定性可提取物評(píng)估，并建議至少有一種濃度為5μg/mL的可提取化合物來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)確診。

在可提取物研究中，掃描方法允許檢測(cè)濃度范圍為十億分之幾（ppb）到百萬(wàn)分之幾（ppm）的潛在可提取化合物。為了能夠穩(wěn)健地報(bào)告可提取物結(jié)果（包括定性和定量），定義每種分析方法的報(bào)告限（RL）是一個(gè)實(shí)用步驟。這些限值是主觀定義的，對(duì)于單一化合物可以高于定量限，并且可以克服實(shí)驗(yàn)室間定量限的差異。RL可以從特定分析技術(shù)的單個(gè)化合物的LoQ數(shù)據(jù)中得到。這一概念允許報(bào)告來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室的可重復(fù)的可提取物信息。

在研究中，從提取樣品中檢測(cè)到的所有峰，如果峰面積超過(guò)對(duì)照峰（空白）峰面積的50%，則視為可提取化合物。RL不是固定的，代表分析設(shè)備的性能（表6）。進(jìn)一步的改進(jìn)和新的耐用的分析系統(tǒng)和技術(shù)可以導(dǎo)致較低的報(bào)告限。

賽多利斯的一次性組件提取方案：表7顯示了應(yīng)用于一次性組件的提取方案。賽多利斯在其標(biāo)準(zhǔn)、可配置和自定義一次性組裝中使用了許多第三方組件，包括連接器和管道。為了向我們的客戶(hù)提供我們的一次性系統(tǒng)的全面可提取物信息，我們實(shí)施了一個(gè)全面的計(jì)劃，根據(jù)我們新的內(nèi)部程序測(cè)試我們組件庫(kù)的一個(gè)子集（包括此類(lèi)第三方組件）。
賽多利斯已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種可提取物研究的實(shí)用方法，以表征用于生物制藥工藝的一次性組件的潛在可提取物。同時(shí)建立了一個(gè)測(cè)試程序，以評(píng)估提取過(guò)程中物理和化學(xué)參數(shù)的影響，并推導(dǎo)出不同一次性組件提取物研究設(shè)計(jì)的相關(guān)條件。通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)化提取參數(shù)和優(yōu)異的分析方法對(duì)一次性組件進(jìn)行的情況提取研究的結(jié)果，賽多利斯能夠幫助您獲得全面的定性和定量可提取物數(shù)據(jù)。

來(lái)源：廣州深華